DE102010026730A1

DE102010026730A1 - Device and method for tire pressure measurement

Info

Publication number: DE102010026730A1
Application number: DE102010026730A
Authority: DE
Inventors: Frank Schäfer
Original assignee: PROCONTOUR GmbH
Current assignee: Maha Maschinenbau Haldenwang GmbH and Co KG
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-12
Also published as: ES2539720T3; US20130186194A1; US8833152B2; WO2012004413A1; EP2536577A1; EP2536577B1

Abstract

Vorrichtung zur Reifendruckmessung eines an einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug vorgesehenen Reifens, mit am oder in einem Boden zum Zusammenwirken mit dem Reifen vorgesehenen Messmitteln (14, 18, 24), die als Reaktion auf ein Überfahren mit dem Reifen ein elektronisch auswertbares Messsignal erzeugen und Auswertemitteln (22, 40), die als Reaktion auf das Messsignal ein dem Reifendruck entsprechendes Reifendrucksignal ausgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel optische Aufnahmemittel (18) zum Erfassen einer Reifenbreite als Latschbreite eines sich bei dem Überfahren auf dem Boden bildenden Latsches des Reifens aufweisen, die Auswertemittel zum Bestimmen einer Latschlänge des Latsches aus einer Abfolge von durch die optischen Aufnahmemittel erzeugten Reifenbreitedaten und/oder aus einem Verlauf eines von den Messmitteln erzeugten Druckmesssignals, sowie zum Bestimmen des Reifendrucks aus einer durch Latschlänge und Latschbreite ermittelten Latschfläche und einer auf die Latschfläche durch den Reifen wirkenden Kraft ausgebildet sind.Device for measuring the tire pressure of a tire provided on a moving vehicle, with measuring means (14, 18, 24) provided on or in a floor for interacting with the tire, which generate an electronically evaluable measurement signal in response to driving over the tire and evaluation means (22, 40) which, in response to the measurement signal, output a tire pressure signal corresponding to the tire pressure, characterized in that the measuring means have optical recording means (18) for detecting a tire width as the contact area width of a contact area of the tire which forms on the ground when it is passed over, the evaluation means for determining a patch length of the patch from a sequence of tire width data generated by the optical recording means and / or from a course of a pressure measurement signal generated by the measuring means, and for determining the tire pressure from a patch area determined by patch length and patch width and a the contact area is formed by the force acting on the tire.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reifendruckmessung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reifendruckmessung, insbesondere Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung, sowie die Verwendung einer solchen Vorrichtung.The present invention relates to a device for tire pressure measurement according to the preamble of the main claim. Furthermore, the present invention relates to a method for tire pressure measurement, in particular method for operating the device, and the use of such a device.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Reifendruck von Fahrzeugen bei stehendem Fahrzeug zu messen. Dies geschieht typischerweise dadurch, dass eine Bedienperson eine (geeignet geeichte) Luftdruckmessvorrichtung an das Reifenventil des entsprechend zu prüfenden Reifens anschließt, einer Manometerskala den Reifendruck entnimmt und dann ggf. durch zusätzliche Funktionalität des typischerweise portablen Geräts Luftdruckkorrekturen in beschränktem Umfange vornehmen kann. Allerdings ist eine derartige Vorgehensweise aufwändig, bedingt ein stehendes Fahrzeug und ist insbesondere im Zusammenhang mit dem Messen einer Vielzahl von Reifen und/oder mehrerer Fahrzeuge, wie dies etwa im Zusammenhang mit regelmäßigen Überprüfungen von LKW-Fahrzeugflotten (sogenannter Fleet-Checks) der Fall ist, impraktikabel. Dies führt dann in der Konsequenz dazu, dass lediglich in vergleichsweise langen Intervallen eine Reifendruckmessung erfolgt, was wiederum dazu führt, dass eine vergleichsweise große Anzahl von Fahrzeugreifen mit falschem Luftdruck, typischerweise Unterdruck, fährt. Die individuell und gesamtwirtschaftlich nachteiligen Konsequenzen sind erhöhter Treibstoffverbrauch, erhöhter Reifenverschleiß bzw. nachteilige Einflüsse auf das Fahrverhalten.From the prior art it is known to measure the tire pressure of vehicles when the vehicle is stationary. This is typically done by an operator connecting a (suitably calibrated) air pressure measuring device to the tire valve of the corresponding tire to be tested, taking the tire pressure from a manometer scale, and then possibly making limited air pressure corrections through additional functionality of the typically portable device. However, such a procedure is complex, requires a stationary vehicle and is particularly associated with the measurement of a plurality of tires and / or multiple vehicles, such as in the context of regular inspections of truck fleets (so-called Fleet Checks) is the case , impracticable. This then leads to the consequence that only in comparatively long intervals a tire pressure measurement takes place, which in turn leads to a comparatively large number of vehicle tires having incorrect air pressure, typically negative pressure. The individual and macroeconomic disadvantageous consequences are increased fuel consumption, increased tire wear or adverse effects on driving behavior.

Daher sind bereits punktuelle Versuche unternommen worden, eine Reifendruckmessung bei sich bewegendem Fahrzeug vorzunehmen. Dies bedingt typischerweise, dass keine Manometer- bzw. Schlauchverbindung mit dem Reifenventil gebildet werden kann. Vielmehr sind Reifendrucksensoren zur permanenten Überwachung des Reifendrucks im Felgeninneren, typischerweise auch dort befestigt mit einem Reifenventil, vorgesehen und weisen drahtlose, typischerweise hochfrequenzmäßig realisierte Mittel zur Reifendruck-Datenübertragung nach extern auf. Diese Vorgehensweise ist jedoch aufwändig, potentiell fehleranfällig und führt gerade bei häufigem Reifenwechsel zu der Gefahr von Beschädigungen der – teueren – Elektronik, so dass gerade im Nutzfahrzeug- bzw. LKW-Umfeld derartige Reifendrucksensoren im Reifen sich nicht durchgesetzt haben.Therefore, selective attempts have already been made to carry out a tire pressure measurement while the vehicle is moving. This typically requires that no pressure gauge or hose connection with the tire valve can be formed. Rather, tire pressure sensors for permanent monitoring of the tire pressure in the rim interior, typically also fastened there with a tire valve, are provided and have wireless, typically high-frequency realized means for external tire pressure data transmission. However, this procedure is complex, potentially error-prone and leads to the risk of damage to the - expensive - electronics, especially in the case of frequent tire changes, so that such tire pressure sensors in the tire have not prevailed in the commercial vehicle or truck environment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Reifendruckmessung eines an einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug vorgesehenen Reifens zu schaffen, welche, ohne die Nachteile der Reifendruckmessung im Stillstand, gleichwohl geringen technischen und Montageaufwand, hohe Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und Sicherheit gegen Zerstörung sowie gute Messgenauigkeit aufweist, damit insbesondere für die Reifendruckmessung in einem kommerziellen Fahrzeugflottenkontext, wie es etwa der LKW-Bereich ist, geeignet ist.The object of the present invention is therefore to provide a device for tire pressure measurement of a provided on a moving vehicle tire, which, without the disadvantages of tire pressure measurement at a standstill, nevertheless low technical and assembly costs, high reliability, resilience and security against destruction and good Measuring accuracy, so in particular for the tire pressure measurement in a commercial vehicle fleet context, such as the truck area is suitable.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, das Verfahren nach dem fakultativ rückbezogenen Anspruch 13 sowie die Verwendung nach dem unabhängigen Patentanspruch 14 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben, wobei im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich auch die Verfahrensaspekte betreffenden Merkmale der Unteransprüche als die Vorrichtung weiterbildend zur Erfindung gehörig offenbart gelten sollen.The object is solved by the device with the features of the main claim, the method according to the optionally back claim 13 and the use according to independent claim 14; Advantageous developments of the invention are described in the subclaims, wherein, with regard to the method according to the invention, the features of the subclaims relating to the method as well as the device forming the invention are also to be disclosed.

In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind zunächst am oder in einem Boden optische Aufnahmemittel als Funktionskomponenten der Messmittel so vorgesehen, dass diese, typischerweise mittels Bildaufnahme, eine Reifenbreite des Reifens feststellen und daraus auf die sogenannte Latschbreite schließen können. Als „Latsch” des Fahrzeugs (englisch: „footprint”) wird dabei diejenige i. w. plane Reifen-Profilfläche verstanden, welche zu einem jeweiligen Zeitpunkt auf dem Boden sitzt und durch ihre Latschbreite (angenähert durch die in diesem Bereich zu messende Reifenbreite) sowie ihre Latschlänge (gemessen in Fahrtrichtung der Bewegung bzw. des Überfahrens) bestimmt ist.In an advantageous manner according to the invention, optical recording means are initially provided on or in a base as functional components of the measuring means in such a way that they can detect a tire width of the tire, typically by means of image acquisition, and can deduce the so-called lathe width therefrom. As "Latsch" of the vehicle (English: "footprint") is that i. w. plane tire profile surface understood, which sits at a particular time on the ground and by their Latsch width (approximated by the tire width to be measured in this area) and their Latschlänge (measured in the direction of travel of the movement or of driving over) is determined.

Während gemäß der vorliegenden Erfindung die optischen Aufnahmemittel, in ansonsten bekannter Weise durch Auswertung eines entsprechenden digitalen Bildes, ermittelbar sind, sieht die vorliegende Erfindung zwei Wege vor, wie die Latschlänge bestimmt werden kann: Zum einen aus einem Verlauf eines Kraft- bzw. Druckmesssignals, welches dem Überfahren durch das Fahrzeug bzw. den Reifen entspricht, wobei aus diesem Kraftsignalverlauf dann auf die Latschlänge geschlossen werden kann, indem insbesondere Flankenverhalten und Dauer des Kraftsignals ausgewertet werden, ergänzend oder alternativ eine Auswertung der folgenden optischen Auswertemitteln erzeugten Abfolge einer Mehrzahl von profilseitigen Aufnahmen (mit einer jeweiligen Reifenbreite), aus deren Zeitverhalten sich dann alternativ auch auf die Latschlänge schließen lässt. Im Rahmen der Erfindung ist es dann durch die Auswertemittel ermöglicht, die Latschfläche (durch Multiplikation von Latschlänge und Latschbreite) zu ermitteln und durch Berücksichtigung einer Korrekturfunktion den gewünschten Reifendruck-Signalwert zu erhalten. Diese Korrekturfunktion berücksichtigt die Latschbreite, ein mögliches Verhältnis von Rillen zu Lauffläche (was sich wiederum aus dem o. a. digitalen Bild der optischen Aufnahmemittel erkennen lässt), eine etwaige, von einem Rechteck abweichende Form des Latsches od. dgl. Diese Korrekturfunktion lässt sich entweder tabellarisch ermitteln und fassen, alternativ in Form eines funktionalen Zusammenhangs, und in der einfachsten Weise als vereinfachende Konstante, wobei etwa geeignete Vergleichs- und Eichmessungen für die Ausgestaltung dieser Korrekturfunktion die notwendigen Hinweise geben.While according to the present invention, the optical recording means, in otherwise known manner by evaluation of a corresponding digital image, can be determined, the present invention provides two ways in which the latitudinal length can be determined: on the one hand from a course of a force or pressure measurement signal, which corresponds to the driving over the vehicle or the tire, wherein from this force waveform can be closed to the Latschlänge by flank behavior and duration of the force signal are evaluated in addition or alternatively an evaluation of the following optical evaluation means generated sequence of a plurality of profile-side recordings (with a respective tire width), whose time behavior can then alternatively be concluded on the Latschlänge. In the context of the invention, it is then possible by the evaluation means to determine the lathe area (by multiplying the latitudinal length and the lathe width) and to obtain the desired tire pressure signal value by taking into account a correction function. This correction function takes into account the lathe width, a possible ratio of grooves to tread (which in turn is from the above This correction function can be either tabularly determined and summarized, alternatively in the form of a functional relationship, and in the simplest manner as a simplifying constant, wherein For example, suitable comparative and calibration measurements for the design of this correction function give the necessary information.

Diese erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht damit das Realisieren von Reifendruck-Messstationen, welche, in der Art von fließendem Verkehr, das kontinuierliche Messen des Reifendrucks nahezu beliebiger Fahrzeuge während deren kontinuierlicher Bewegung gestattet, wobei eine Verwendung im Nutzfahrzeug- bzw. LKW-Umfeld zwar bevorzugt ist, jedoch nicht beschränkend verstanden werden kann.This approach according to the invention thus makes it possible to implement tire pressure measurement stations which, in the manner of running traffic, allow continuous measurement of the tire pressure of virtually any vehicle during its continuous movement, although use in the commercial vehicle or truck environment is preferred. but can not be understood as limiting.

Als besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung hat es sich dabei als nützlich herausgestellt, den Messmitteln berührungslos mit den Reifen zusammenwirkende Temperatursensormittel zuzuordnen bzw. in diese zu integrieren, da die durch die vorliegende Erfindung ermöglichte Messung während der Bewegung und damit praktisch im fließenden Verkehr gerade im kommerziellen Fahrzeugumfeld dazu führt, dass nicht nur kalte Reifen der erfindungsgemäßen Reifendruckmessung unterzogen werden, sondern auch betriebswarme Reifen (wobei eine Reifenbetriebstemperatur durchaus 80°C und mehr erreichen kann). Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Reifentemperatur einen signifikanten Einfluss auf eine wie in der vorliegenden Erfindung externe, Latsch-basierte Reifendruckmessung besitzt, so dass zum Erreichen zuverlässiger Messwerte eine Temperaturkompensation bevorzugt ist. Hinzu kommt der Umstand, dass Norm- bzw. Vorgabewerte für einen Reifendruck typischerweise im Bereich von 20°C liegen, so dass zur Vereinheitlichung des Messverhaltens auch eine Temperaturkompensation der Reifendruckmessung sinnvoll ist.As a particularly preferred embodiment of the invention, it has been found useful to assign the measuring means contactlessly with the tire cooperating temperature sensor means or to integrate into this, since the measurement enabled by the present invention during the movement and thus practically in flowing traffic just in the commercial Vehicle environment means that not only cold tires of the tire pressure measurement according to the invention are subjected, but also warm tires (with a tire operating temperature can reach 80 ° C and more). In the context of the invention, it has been found that the tire temperature has a significant influence on an external, Loss-based tire pressure measurement as in the present invention, so that temperature compensation is preferred in order to achieve reliable measured values. In addition, the fact that standard or default values for a tire pressure are typically in the range of 20 ° C, so that a temperature compensation of the tire pressure measurement makes sense to standardize the measurement behavior.

Im erfindungsgemäßen Grundgedanken der Messung im fließenden Verkehr ist es dabei vorgesehen, auch die Temperaturmessung im Hinblick auf den Reifen berührungslos auszugestalten, wobei sich hier weiter bevorzugt strahlungsbasierte Temperatursensoren, insbesondere Infrarot-Temperatursensoren, als günstig herausgestellt haben, die weiter bevorzugt auf eine (z. B. innere) Reifenflanke des zu messenden Reifens gerichtet sein können.In the inventive concept of measurement in flowing traffic, it is provided to design the temperature measurement with respect to the tire contactless, here further preferably radiation-based temperature sensors, in particular infrared temperature sensors, have been found to be favorable, the further preferred to a (z. B. inner) tire edge of the tire to be measured may be directed.

Wird im Rahmen bevorzugter Realisierungsformen der Erfindung zur Messung der Latschlänge eine Kraftsensorvorrichtung für die Messmittel eingesetzt, ist es im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen der Erfindung bevorzugt, eine Mehrzahl von mechanisch miteinander gekoppelten, zum Überfahren durch das Fahrzeug ausgebildeten Kraftsensoren vorzusehen, welche weiter bevorzugt etwa mittels einer gemeinsamen Druckplatte zur Kopplung verbunden ist, welche dann von dem Reifen überfahren wird.If a force sensor device for the measuring means is used in the context of preferred embodiments of the invention for measuring the latitudinal length, it is preferred within the scope of preferred developments of the invention to provide a plurality of force sensors mechanically coupled to one another, to be passed over by the vehicle common pressure plate is connected for coupling, which is then run over by the tire.

Im Rahmen praktischer Realisierungsformen der Erfindung liegt es dabei, jeweilige Bild- bzw. Kraftsensorsignale für einen jeweils zu messenden Reifen mehrfach zu erzeugen, so dass die erfindungsgemäßen Auswertemittel Signalabfolgen zur Auswertung benutzen können.Within the scope of practical implementation forms of the invention, it is thereby to generate multiple image or force sensor signals for a respective tire to be measured multiple times, so that the evaluation means according to the invention can use signal sequences for the evaluation.

Dabei ist, im Hinblick auf die weiterbildungsgemäße Kraftsensorvorrichtung, eine Signal-Wiederholfrequenz im Bereich von zwischen ca. 10 und 1000 Hz bevorzugt, im Hinblick auf die optischen Bildaufnahmemittel ist eine Anzahl von mindestens drei, bevorzugt mindestens fünf aufeinanderfolgenden Einzelbildern für die nachfolgende Auswertung bevorzugt (bei Bildwiederholfrequenzen bis zu 1 kHz und mehr).A signal repetition frequency in the range of between approximately 10 and 1000 Hz is preferred, with regard to the optical image recording means, a number of at least three, preferably at least five consecutive individual images is preferred for the subsequent evaluation ( at refresh rates up to 1 kHz and more).

Im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen der Erfindung sind den Auswertemitteln optische Anzeigemittel zugeordnet, welche ein Ergebnis der Reifendruckmessung (ggf. zusätzlich ein Ergebnis weiterer Reifenparameter-Messungen, wie etwa einer Profiltiefe-Messung) geeignet visualisiert ausgeben. Dabei bietet es sich etwa an, in der Art einer Ampel oder dergleichen digitaler bzw. symbolischer Visualisierung einem Nutzer (etwa einem Fahrer unmittelbar in das Cockpit) ein entsprechend aufbereitetes Schwellwert-Signal zu senden, welches dem Fahrer, für den Fall einer normgerechten Reifendruckmessung, einfach ein störungsfreies Weiterfahren signalisiert und den Fahrer lediglich für den Fall einer Abnormalität (etwa Absinken des Reifendrucks unter einen kritischen vorgegebenen Schwellwert) zum Anhalten und Auffüllen bzw. zur Reparatur auffordert.Within the scope of preferred developments of the invention, the evaluation means are associated with optical display means which output a result of the tire pressure measurement (possibly additionally a result of further tire parameter measurements, such as a profile depth measurement) in a suitably visualized manner. In this case, it makes sense, for example in the manner of a traffic light or the like of digital or symbolic visualization to send a user (for example a driver directly into the cockpit) a suitably prepared threshold signal which, in the case of standardized tire pressure measurement, is sent to the driver. simply signaled a trouble-free driving on and the driver only in the event of an abnormality (such as drops in tire pressure below a critical predetermined threshold) to stop and refill or repair requests.

Im Rahmen bevorzugter Realisierungsformen der vorliegenden Erfindung liegt es zudem, die Reifendruckmessung mit weiteren Reifenparameter-Messungen zu kombinieren. Dabei ist es weiterbildungsgemäß vorteilhaft und synergistisch, die bereits benutzten optischen Aufnahmemittel zusätzlich zu benutzen, um etwa damit eine Reifenprofiltiefe-Messung, weiter bevorzugt mittels desselben Bewegungs- bzw. Überfahrvorgangs durch das Fahrzeug, vorzunehmen. So wären etwa in der in der EP 1 952 092 B1 der Anmelderin beschriebenen Weise konfigurierte optische Aufnahmemittel dann einerseits geeignet, mittels der Projektion von optischen Liniensignalen auf das Reifenprofil und nachfolgender triangulierender Bildauswertung einerseits aus dem Bildsignal eine Reifenprofiltiefe-Information zu gewinnen, welche dann wiederum weiterbildungsgemäß, etwa anhand eines Schwellwerts gefiltert, angezeigt werden kann. Gleichzeitig gibt dieses Bild in der in der EP 1 952 092 B1 beschriebenen Weise eine effektive Reifenbreite an, welche gemäß der vorliegenden Erfindung als Latschbreite bei der Reifendruckmessung zu berücksichtigen ist und insoweit für eine günstige technische Synergie bei der gemeinsamen Ermittlung beider Reifenparameter – Reifendruck und Reifenprofiltiefe – dienen.In the context of preferred embodiments of the present invention, it is also to combine the tire pressure measurement with other tire parameter measurements. It is further development advantageous and synergistic to use the already used optical recording means in addition to make it about a tire tread depth measurement, more preferably by means of the same movement or Überfahrvorgangs by the vehicle. So would be about in the Indian EP 1 952 092 B1 Applicant described configured optical recording means then on the one hand suitable to gain by means of the projection of optical line signals on the tire tread and subsequent triangulation image analysis on the one hand from the image signal tire tread depth information, which in turn further education, for example, filtered based on a threshold value can be displayed. At the same time, this picture is in the EP 1 952 092 B1 described manner to an effective tire width, which is considered according to the present invention as Latschbreite in the tire pressure measurement and insofar for a favorable technical synergy in the joint determination of both tire parameters - tire pressure and tire tread depth - serve.

Im Ergebnis ermöglicht es die vorliegende Erfindung, in überraschend einfacher Weise eine zuverlässige, wartungs- und störungsarme sowie flexibel skalierbare Infrastruktur für die Reifendruckmessung zu schaffen, welche zwar nicht auf einen Flotten- bzw. LKW-Bereich beschränkt ist, hier jedoch besonders sichtbar die Vorteile kurzer Durchlaufzeiten, einer Vermeidung praktisch jedes unproduktiven Stillstands und beliebiger nachschaltbarer Verwert- und Auswertbarkeit von Reifendruckdaten schafft.As a result, the present invention makes it possible, in a surprisingly simple manner, to provide a reliable, low-maintenance, and flexibly scalable infrastructure for tire pressure measurement, which is not limited to a fleet or truck area, but in particular the advantages here short cycle times, avoiding virtually any unproductive shutdown and any subsequent switchable utilization and readability of tire pressure data creates.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Diese zeigen in:These show in:

1: ein schematisches Blockschaltbild mit wesentlichen Funktionselementen der Vorrichtung zur Reifendruckmessung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 FIG. 2 is a schematic block diagram of essential functional elements of the tire pressure measurement device according to a first preferred embodiment of the present invention; FIG.

2: eine schematische Darstellung der Verankerung einer solchen Vorrichtung in einem Boden relativ zu einer Fahrtrichtung des Überfahrens durch Fahrzeuge; 2 a schematic representation of the anchoring of such a device in a ground relative to a direction of travel of vehicles driving over;

3: eine Illustration eines Drucksignalverlaufs über der Zeit zur Auswertung für eine Ermittlung der Latschlänge; 3 : an illustration of a pressure waveform over time for evaluation for a determination of the latitudinal length;

4: eine Illustration eines exemplarischen, durch die optischen Bildaufnahmemittel profilseitig aufgenommenen Bildes zur Ermittlung einer Profil- sowie Latschbreite und 4 : an illustration of an exemplary image taken by the optical image pickup means profile side to determine a profile and Latschbreite and

5: ein Druck-/Temperaturdiagramm zum Verdeutlichen des Zusammenhanges zwischen einem Reifendruck und einer Reifentemperatur bei verschiedenen Befüllungstemperaturen. 5 a pressure / temperature diagram to illustrate the relationship between a tire pressure and a tire temperature at different filling temperatures.

Die 1 zeigt in der schematischen Ansicht die wesentlichen Funktionskomponenten einer Vorrichtung zur Reifendruckmessung eines an einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug vorgesehenen Reifens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Eine derartige Installation, exemplarisch etwa in 2 gezeigt, sieht, eingelassen in einen unterliegenden Boden zum Ausbilden eines Überfahr-Pfades für ein zu messendes Fahrzeug (hier: einen Lkw), ein Paar von einem jeweiligen Reifen 2 einer (gemeinsamen) Achse zugeordneten Messmitteln 10 vor, welche jeweils eine vier Kraftsensoren 12 aufweisende Kraftsensoreinheit 14 sowie, in der in 2 gezeigten Weise zwischen einem jeweiligen axialen Paar von Kraftsensoren angeordnet, einen Messschlitz 16 für eine optische Erfassungseinheit 18 aufweisen. in der in 1 gezeigten Weise sind dabei die vier Kraftsensoren 12 der Kraftsensoreinheit 14 mechanisch gekoppelt und damit druckseitig verbunden durch eine Druckplatte 20, wie sie in 2 gezeigt ist und in der 1 schematisch durch die Umrandung der Anordnung der vier Kraftsensoren 12 angedeutet ist.The 1 shows a schematic view of the essential functional components of a device for measuring the tire pressure of a provided on a moving vehicle tire according to a first preferred embodiment. Such an installation, exemplarily in 2 4, seen inserted into an underlying floor for forming a ride-over path for a vehicle to be measured (here: a truck), a pair of a respective tire 2 a (common) axis associated measuring means 10 in front of which each one four force sensors 12 having force sensor unit 14 as well as, in the 2 shown arranged between a respective axial pair of force sensors, a measuring slot 16 for an optical detection unit 18 exhibit. in the in 1 As shown here are the four force sensors 12 the force sensor unit 14 mechanically coupled and thus connected on the pressure side by a pressure plate 20 as they are in 2 is shown and in the 1 schematically by the border of the arrangement of the four force sensors 12 is indicated.

Unterhalb des Messschlitzes 16, eingelassen in den Boden, ist als optische Erfassungseinheit 18 zunächst eine auf das Reifenprofil eines die Anordnung (in einer Fahrtrichtung 4 senkrecht zur Zeichnungsrichtung der 2) überfahrenden Reifens vorgesehen, wobei diese Kameraanordnung, in einem Winkel gerichtet auf das Profil, zunächst ein elektronisch erfassbares Bildsignal erzeugt, welches von einer zugeordneten zentralen Verarbeitungseinheit 22, typischerweise realisiert als gängige und geeignet programmierte PC-Einheit, dann zum Bestimmen der Latschbreite ausgewertet wird.Below the measuring slot 16 , embedded in the ground, is as an optical detection unit 18 first one on the tire profile of the arrangement (in a direction of travel 4 perpendicular to the drawing direction of 2 ), this camera arrangement, directed at an angle to the profile, first generates an electronically detectable image signal, which is transmitted from an associated central processing unit 22 , typically realized as a common and suitably programmed PC unit, then evaluated to determine the lathe width.

Als „Latsch” im Sinne des vorliegenden Ausführungsbeispiels gilt dabei diejenige plane Auflagefläche des Reifens, welche bestimmt wird von der Latschbreite (sich erstreckend quer zur Fahrtrichtung und gemessen von der optischen Erfassungseinheit 18) sowie der Latschlänge, sich erstreckend i. w. entlang der Fahrtrichtung und im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemessen von der Kraftsensoreinheit 14 bzw. einem von der zentralen Verarbeitungseinheit 22 ausgewerteten kontinuierlichen Signal der Kraftsensoreinheit 14 beim Überfahren der Kraftsensoreinheit 14 mit dem betreffenden Reifen.In the context of the present exemplary embodiment, "slipper" in this context is that plane bearing surface of the tire which is determined by the lathe width (extending transversely to the direction of travel and measured by the optical detection unit 18 ) as well as the latitudinal length, extending iw along the direction of travel and in the present embodiment measured by the force sensor unit 14 or one from the central processing unit 22 evaluated continuous signal of the force sensor unit 14 when driving over the force sensor unit 14 with the tire concerned.

Ergänzend und vorteilhaft im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist den aus der Kraftsensoreinheit 14 und der optischen Erfassungseinheit 18 realisierten Messmitteln noch eine Temperaturerfassungseinheit 24 zugeordnet, welche, realisiert als infrarot-empfindliche und berührungslose Thermo-Sensorik, auf einem langgestreckten Dom 26 zwischen den in der 2 gezeigten beiden Kraftsensoreinheiten 14 vorgesehen ist und Thermosensoren so ausgerichtet aufweist, dass diese entlang der Pfeilrichtungen 28 bzw. 30 jeweils auf eine Innenflanke eines über die Kraftsensor-Druckplatten 20 rollenden Fahrzeugreifen gerichtet ist.Complementary and advantageous in the context of the present invention is the from the force sensor unit 14 and the optical detection unit 18 another measuring unit was realized 24 which, realized as infrared-sensitive and non-contact thermal sensors, on an elongated dome 26 between the in the 2 shown two force sensor units 14 is provided and has thermosensors aligned so that these along the arrow directions 28 respectively. 30 each on an inner edge of one of the force sensor pressure plates 20 rolling vehicle tire is directed.

Die in 2 in der konkreten Realisierung schematisierte Einheit ist damit geeignet, den Luftdruck von Fahrzeugen achsenweise zu erfassen, d. h. gleichzeitig bzw. gemeinsam für jeweilige, endseitig an einer Fahrzeugachse sitzenden Reifen.In the 2 in the concrete implementation schematized unit is thus suitable to detect the air pressure of vehicles axis-wise, ie simultaneously or jointly for each, sitting at the end of a vehicle axle tire.

Damit weist eine typische Realisierungsform einer solchen Anordnung eine Breite von ca. 250 bis 300 cm auf, wobei eine Breite (d. h. jeweils gemessen senkrecht zur Fahrtrichtung) einer Druckplatte 20 ca. 50 bis 75 cm betrifft und eine Erstreckung einer Druckplatte 20 entlang der Fahrtrichtung typischerweise 75 cm beträgt. Thus, a typical implementation of such an arrangement has a width of about 250 to 300 cm, with a width (ie measured in each case perpendicular to the direction of travel) of a printing plate 20 about 50 to 75 cm and an extension of a printing plate 20 along the direction of travel is typically 75 cm.

Die 1 verdeutlicht weitere Funktionskomponenten, welche zum Erreichen eines betriebsfähigen Systems der Vorrichtung gemäß 2 zugeordnet sind.The 1 illustrates further functional components, which for achieving an operable system of the device according to 2 assigned.

So ist zunächst der zentralen Verarbeitungseinheit 22, welche die Ausgangsignale der optischen Erfassungseinheit 18 (zur Erfassung und Bestimmung der Latschbreite), der Kraftsensoreinheit 14 (zur Erfassung bzw. Bestimmung der Latschlänge) sowie der Temperatur-Erfassungseinheit 24 (zum Erfassen eines kompensierenden Temperatursignals eines zu messenden Reifens) erhält und aus diesen Daten dann in nachfolgend zu beschreibender Weise ein Reifendrucksignal erzeugt, zusätzlich verbunden mit einer Datenbankeinheit 32, welche zum Ablegen der von der zentralen Verarbeitungseinheit erzeugten Reifendruckdaten ausgebildet ist und weiterbevorzugt verbunden ist mit einer Identifikationseinheit 34, welche, geeignet als zusätzlicher möglicher Index für einen jeweiligen Reifendruck-Datensatz, ein ein jeweiliges Fahrzeug identifizierendes Kennzeichen (typischerweise mittels einer Kamera 36 erzeugtes amtliches Kennzeichen) zur Verfügung stellt. Dieses Signal kann dann auch in weiterbildenden Realisierungsformen der Erfindung geeignet sein, um einen Zugriff auf die Datenbank zu autorisieren, nachfolgend zu beschreibende Ausgabevorgänge zu ermöglichen oder andere Operationen und Auswertungen zuzulassen.So first is the central processing unit 22 representing the output signals of the optical detection unit 18 (for detecting and determining the lathe width), the force sensor unit 14 (for detecting or determining the latitudinal length) and the temperature detection unit 24 receives (for detecting a compensating temperature signal of a tire to be measured) and then generates from these data in a manner to be described below, a tire pressure signal, additionally connected to a database unit 32 which is designed to store the tire pressure data generated by the central processing unit and is further preferably connected to an identification unit 34 which, suitable as an additional possible index for a respective tire pressure record, identifies a tag identifying a respective vehicle (typically by means of a camera 36 generated registration plate). This signal may then also be suitable in further embodiments of the invention to authorize access to the database, to enable subsequent output operations to be described, or to permit other operations and evaluations.

Im Rahmen der vorliegenden Realisierungsform der Erfindung kann dabei die Kameraeinheit 36 als einzelne Bildaufnahmeeinheit auf einen entsprechenden Nummernschildbereich eines Fahrzeugs an oder auf der Anordnung der 2 gerichtet sein, alternativ aus einem Kamerapaar bestehen, welches typischerweise nützlich bei Gespannen mit abweichenden Kennzeichnungen für Zugmaschine und Aufleger zwei Kameras vor- und rückseitig auf jeweilige amtliche Kennzeichnungen richten. Die Identifikationseinheit 34 ersetzt dann in ansonsten bekannter Weise ein entsprechendes Kennzeichen-Bildsignal in Kennzeichendaten um, welche z. B. günstig sind, um damit die in der Datenbank 32 abzulegenden Reifendruckdaten zu indizieren.In the context of the present embodiment of the invention, the camera unit can 36 as a single image pickup unit on a corresponding license plate area of a vehicle on or on the arrangement of 2 Alternatively, consist of a pair of cameras, which are typically useful in trailers with different markings for tractor and trailer two cameras front and back directed to respective official markings. The identification unit 34 then replaced in otherwise known manner a corresponding license plate image signal in license plate data, which z. B. are favorable to those in the database 32 To be indexed tire pressure data.

Zusätzlich weist die Realisierungsform der Erfindung gemäß 1 eine Ausgabeeinheit 40 auf, welche mit einer im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Ampel (Symbol– bzw. Schwellwerteinheit) verbunden ist. Konkret erzeugt die Anzeigeeinheit aus Reifendruck-Messsignalen der zentralen Verarbeitungseinheit ein unmittelbar etwa einem Fahrzeugführer anzuzeigendes Signal, wobei dies, im dargestellten Ausführungsbeispiel, etwa als rot-/grünes Signal der Anzeigeinheit 42 realisiert ist und dem Fahrer anzeigt, ob ein ausreichender, oder aber mangelhafter Reifendruck vorliegt, mit dem Ergebnis, dass ein unmittelbarer Hinweis an den Fahrzeuglenker gegeben wird, etwa nunmehr eine Reifendruck-Füllstation anzufahren oder Maßnahmen vorzunehmen.In addition, the implementation of the invention according to 1 an output unit 40 on, which is connected to a in the present embodiment as a traffic light (symbol or threshold value unit). Concretely, the display unit generates from tire pressure measurement signals of the central processing unit a signal which is to be displayed directly to a vehicle driver, for example, in the illustrated exemplary embodiment, as a red / green signal of the display unit 42 is realized and the driver indicates whether there is sufficient, or insufficient tire pressure, with the result that an immediate indication to the vehicle driver is given to drive about now a tire pressure filling station or take action.

Der Betrieb der in den 1 bzw. 2 gezeigten Vorrichtung ist wie folgt. Der Fahrzeuglenker lenkt das Fahrzeug, z. B. einen Lkw, mit Schritttempo über die in 2 gezeigte Anordnung. Eine konkrete Überfahrdauer einer jeweiligen Druckplatte 20 durch einen jeweiligen dort überlaufenden Reifen beträgt daher ca. 0,4 bis 1,2 s.The operation of the in the 1 respectively. 2 shown device is as follows. The driver steers the vehicle, z. B. a truck, at a pace above the in 2 shown arrangement. A concrete transit time of a respective printing plate 20 by a respective overflowing tire is therefore about 0.4 to 1.2 s.

Während des Überfahrens nimmt die Kraftsensoreinheit 14 mittels der mechanisch durch die Platte 20 gekoppelten Einzelsensoren 12 kontinuierlich das Drucksignal auf; eine typische Messfrequenz liegt bei ca. 200 Hz, so dass in der in 3 gezeigten Weise zunächst ein erster Kurvenverlauf 50 eines ersten Paares von Kraftsensoren 12 (in Achsrichtung des Fahrzeugs) einen steilen Anstieg erfährt und daraufhin dann kontinuierlich abfällt, während ein zweiter Kurvenverlauf 52, insoweit entsprechend dem zweiten Paar der der Kraftdrucksensoreinheiten 12, wiederum axial zueinander und in Fahrtrichtung nachgelagert, zuerst einen flachen Druckanstieg, mit einem nach Erreichen des Maximalwerts steileren Abfall zeigt. Zusätzlich führt die 3 ein Summensignal beider Einzelsignale 54 auf, welches die jeweiligen Rampen, eine in etwa konstante Messzeit zwischen beiden Maxima als kritische Parameter für die weitere Auswertung aufweist.During overrunning, the force sensor unit takes 14 by means of the mechanical through the plate 20 coupled single sensors 12 continuously the pressure signal on; a typical measuring frequency is about 200 Hz, so that in the in 3 shown first, a first curve 50 a first pair of force sensors 12 (in the axial direction of the vehicle) undergoes a steep increase and then then drops continuously, while a second curve 52 as far as the second pair of the force pressure sensor units 12 , again axially to each other and downstream in the direction of travel, first showing a flat pressure rise, with a steep after reaching the maximum value waste. In addition, the leads 3 a sum signal of both individual signals 54 on, which has the respective ramps, an approximately constant measuring time between the two maxima as critical parameters for further evaluation.

Zusätzlich führt die 3 ein Summensignal beider Einzelsignale 54 auf, welches die jeweiligen Rampen und einen in etwa konstanten Signalpegel zwischen beiden Maxima (sowie dessen Dauer) als kritische Parameter für die weitere Auswertung aufweist.In addition, the leads 3 a sum signal of both individual signals 54 on, which has the respective ramps and an approximately constant signal level between both maxima (and its duration) as critical parameters for further evaluation.

Entsprechend geben die jeweiligen Kraft-/Wegverläufe das jeweilige Auf- bzw. Abrollen und das Auftreffen des Reifens bis zu einem Kraftmaximum wieder, mit jeweils unterschiedlichen Flankenverläufen, bezogen auf ein voreilendes bzw. nacheilendes Sensorpaar. Die jeweils steilen Flanken sind dann Grundlage für die erwähnte Bestimmung einer effektiven (wirksamen) Latsch-Länge, wobei eine finale wirksame Latsch-Länge sich dann aus der kürzeren ansteigenden Flanke des ersten, voreilenden Sensorpaares sowie einer abfallenden Flanke des zweiten, nachlaufenden Sensorpaares durch Addition ermittelt. Als „Länge” wird dabei eine erste Dimension der Latsch-Fläche in der Fahrtrichtung verstanden, und als „wirksam” diejenigen Bereiche, bei welchen ein Krafteintrag in die Kraftaufnehmer maximal ist, entsprechend einem linearen bzw. annähernd linearen Anstieg der Signale der 3 beim Auffahren (bzw. abfallend beim Abfahren). Durch ansonsten bekannte und hier nicht näher zu erläuternde Techniken der Signalauswertung wird der lineare Bereich (entsprechend hier auch erfinderisch der Bereich der in etwa maximalen Steigung) festgestellt. Erfindungsgemäß vorteilhaft hat sich dann herausgestellt, dass dieser dann, wie beschrieben, unmittelbar zur Ermittlung der gewünschten (wirksamen) Latsch-Länge nutzbar ist.Correspondingly, the respective force / path characteristics reflect the respective rolling up or unwinding and the impact of the tire up to a force maximum, each with different edge progressions, relative to a leading or trailing sensor pair. The respective steep flanks are then the basis for the mentioned determination of an effective (effective) Laces length, with a final effective Latency length then from the shorter rising edge of the first, leading sensor pair and a falling edge of the second, trailing sensor pair by addition determined. As "length" is doing a first Dimension of the lathe surface understood in the direction of travel, and as "effective" those areas in which a force input to the force transducer is maximum, corresponding to a linear or approximately linear increase of the signals of the 3 when driving on (or falling down when driving off). By otherwise known and not to be explained in detail techniques of signal evaluation of the linear range (corresponding to the invention here, the range of approximately maximum slope) is determined. According to the invention, it has then turned out to be advantageous that it can then be used, as described, directly for determining the desired (effective) lashing length.

Entsprechend basiert die vorliegende Latsch-Längen-Ermittlung auf einer eindimensionalen Kraftverlaufs-Auswertung über der Zeit (bzw. über dem korrespondierenden Ort, fixiert durch die zugeordnete Länge der Kraftaufnehmerplatte).Accordingly, the present Latency Length determination is based on a one-dimensional force history evaluation over time (or over the corresponding location, fixed by the associated length of the force transducer plate).

Die zentrale Verarbeitungseinheit 22 verrechnet entsprechend die Druck-Messwertverläufe (die 3 verdeutlicht insoweit entlang der horizontalen Zeitachse einen korrespondierenden Längen-Verlauf über der Druckplatte und zeigt die 200 Hz-Taktung) zu der wirksamen Latschlänge.The central processing unit 22 accordingly, the pressure measured value curves (the 3 illustrates so far along the horizontal time axis a corresponding length curve over the printing plate and shows the 200 Hz clock) to the effective latitudinal length.

Zusätzlich empfängt die zentrale Verarbeitungseinheit 22 das Profilbreite-Signal der optischen Erfassungseinheit 18 (z. B. einer Kameraeinheit). Ein exemplarisches Bild ist in der 4 gezeigt und wird benutzt, um damit die Latschbreite anzunähern. Multiplikation von Latschbreite und Latschlänge führt dann zu der Latschfläche, wobei sich der aktuelle (Ist-)Reifendruck des Fahrzeugs dann bestimmt aus [Kraft auf die Kraftsensorreinheit]/Latschfläche × Korrekturfaktor, und wobei der Korrekturfaktor auf der Basis heuristischer bzw. vorbestimmter Daten etwaiger Einflüsse der Reifenflanken-Starrheit und andere Faktoren berücksichtigt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, eine Korrekturfunktion als Korrekturfaktor heranzuziehen, welche geeignet eine Latsch-Breite berücksichtigt, ergänzend gegebenenfalls ein Verhältnis von Rillen- zu Lauffläche (welche sich durch weitere optische Auswertung aus dem Bild der optischen Erfassungsmittel ermitteln lässt und so eine präzisere wirksame Flächenbemessung ermöglicht, da ja Rillen selbst nicht unmittelbar zu der Druckmessung beitragen, sondern lediglich die eigentliche Gummi-Lauffläche). Ferner kann eine von einer idealisierten Rechteckform abweichende Latsch-Form berücksichtigt werden, wobei die vereinfachend als „Korrekturfaktor” herangezogene Korrekturfunktion dann in ansonsten bekannter Weise durch Vergleichsmessungen, Simulationen od. dgl. geeicht und angepasst werden kann.In addition, the central processing unit receives 22 the profile width signal of the optical detection unit 18 (eg a camera unit). An exemplary picture is in the 4 is shown and used to approximate the Latschbreite. Multiplication of lathe width and latitudinal length then leads to the lathe surface, where the current (actual) tire pressure of the vehicle is then determined from [force on the force sensor purity] / latent surface × correction factor, and wherein the correction factor is based on heuristic or predetermined data of any influences Tire sidewall rigidity and other factors are taken into account. In the context of the present invention, however, it has proven to be advantageous to use a correction function as a correction factor, which suitably takes into account a lat width, optionally additionally a ratio of groove area to running area (which is determined by further optical evaluation from the image of the optical detection means and thus allows a more precise effective area design, since grooves themselves do not contribute directly to the pressure measurement, but only the actual rubber tread). Furthermore, a different from an idealized rectangular shape Laces form are taken into account, wherein the simplifying used as a "correction factor" correction function can then od in an otherwise known manner by comparative measurements, simulations. The like. And adapted.

Zusätzlich empfängt die zentrale Verarbeitungseinheit 22 eine aktuelle Reifentemperatur wie sie in der vorbeschriebenen Weise durch die Temperaturerfassungseinheit 24 bzw. die darin vorgesehenen Infrarotsensoren 26 bereitgestellt wird. Dieses Temperatursignal wird benutzt, um den in der vorstehend beschriebenen Weise ermittelten Ist-Druck auf einen Nenn-Fülldruck (z. B. Luftdruck) zu normieren. Diesem liegt zunächst der Umstand zugrunde, dass ein Nenn-Fülldruck, im Sinne einer gesetzlichen bzw. Norm-Vorgabe, stets bei Umgebungstemperaturen, typischer Wert 20°C, vorgegeben ist. Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass jedoch betriebswarme Reifen diesen Nenn-Fülldruck teilweise drastisch überschreiten, so dass ein aktuell gemessener Fülldruck, bei von etwa 20°C nach oben oder unten abweichender Reifentemperatur, wiederum signifikant das gewünschte, Norm-Wert-bezogene Reifendruck-Messergebnis verfälscht. Einen derartigen Zusammenhang verdeutlicht die Grafik der 5, welche im Rahmen der Erfindung die Temperaturabhängigkeit eines Reifendrucks aufzeigt, indem nämlich der Reifendruck über der Temperatur aufgetragen ist und die drei gezeigten Messkurven 60, 62, 64 das Verhalten des Reifendrucks beschreiben, wenn diese zu jeweils verschiedenen Fülltemperaturen (–20°C für Kurve 64, 20°C für Kurve 60 und 60°C für Kurve 62) einen typischen Norm-Reifendruck von 8 bar (für Lkw) erzeugt haben. So zeigt etwa die mittlere Kurve 60, dass ein bei 20°C mit 8 bar gefüllter Reifen bei einer (durchaus nicht untypischen) Betriebstemperatur von 60° einen Druck-Istwert von 9,5 bar aufweist (bzw. aufweisen muss), um noch Normgerecht gefüllt zu sein.In addition, the central processing unit receives 22 a current tire temperature as in the manner described above by the temperature detection unit 24 or the infrared sensors provided therein 26 provided. This temperature signal is used to normalize the actual pressure determined in the manner described above to a rated filling pressure (eg air pressure). This is based on the fact that a nominal filling pressure, in the sense of a legal or standard specification, is always specified at ambient temperatures, typically 20 ° C. In the context of the invention, it has been found, however, that high-temperature tires sometimes drastically exceed this nominal filling pressure, so that a currently measured filling pressure, at a tire temperature which deviates upwards or downwards from about 20 ° C., again significantly the desired, norm-value-related Tire pressure measurement result falsified. Such a connection is illustrated by the graphic of the 5 in the context of the invention shows the temperature dependence of a tire pressure, namely, the tire pressure is plotted against the temperature and the three measured curves shown 60 . 62 . 64 describe the behavior of the tire pressure when they are at different filling temperatures (-20 ° C for curve 64 , 20 ° C for curve 60 and 60 ° C for curve 62 ) have produced a typical standard tire pressure of 8 bar (for trucks). For example, the middle curve shows 60 in that a tire filled at 8 ° C. at 8 ° C. has (or must have) a pressure actual value of 9.5 bar at a (by no means untypical) operating temperature of 60 °, in order to still be filled to the required standard.

Diese Temperaturkompensation wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch die zentrale Verarbeitungseinheit vorgenommen, wobei etwa Verrechnungsschemata bzw. Tabellen gemäß 5 entsprechend funktionale oder datenmäßige Verwendung finden.This temperature compensation is carried out in the context of the present invention by the central processing unit, wherein approximately billing schemes or tables according to 5 find appropriate functional or data use.

Die zentrale Verarbeitungseinheit leitet dann das auf einen Nenn-Fülldruck korrigierte Ist-Druckergebnis zur Speicherung weiter an die Datenbankeinheit 32, wo dieser Reifendruckwert zusammengeführt wird mit einem parallel während des Überfahrens von der Identifikationseinheit 34 (bzw. dem elektronisch erfassten und umgesetzten Kennzeichenbild der Kamera 36) ermittelten amtlichen Kennzeichen eines betreffenden Fahrzeugs als Index für die Datenbank 32.The central processing unit then forwards the actual print result corrected to a nominal fill pressure to the database unit for storage 32 where this tire pressure value is merged with a parallel during the overrun of the identification unit 34 (or the electronically recorded and converted license plate image of the camera 36 ) identified as the index for the database 32 ,

Als Reaktion auf ein Steuersignal der Ausgabeeinheit 40 gibt dann die Ampel-Anzeigeeinheit 42 ein Grün-Signal (typischerweise sichtbar für einen Fahrer des Fahrzeugs aus dem Führerstand) aus, wenn der kompensierte Reifendruck innerhalb eines vorbestimmten Schwellwertintervalls um den erwarteten Normwert liegt.In response to a control signal of the output unit 40 then gives the traffic light display unit 42 a green signal (typically visible to a driver of the vehicle from the cab) when the compensated tire pressure is within a predetermined threshold interval around the expected normal value.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vereinfachte und auf das Grundprinzip realisierte Blockschaltbild der 1 mit den weiteren Illustrationen beschränkt. The present invention is not based on the simplified and on the basic principle realized block diagram of 1 limited with the other illustrations.

So ist es zunächst hardware-technisch möglich, die konkrete Realisierung (etwa gemäß 2) alternativ auszugestalten; zunächst wäre es etwa im Zusammenhang mit Lkw-Reifen günstig, die jeweils endseitig in der 2 gezeigten Druckplatten mit jeweils zugeordneten Kraftsensoreinheiten jeweils paarweise auszugestalten, um insoweit auch Doppelrad-Achsen von Lkw mit einem Überfahr-Vorgang erfassen zu können. Dies bringt zwar geometrisch zusätzliche Komplexität, jedoch lässt sich mit Mitteln der Signalverarbeitung auch eine derartige doppelrädige Anordnung problemlos trennen.So it is initially hardware-technically possible, the concrete implementation (as in 2 ) alternatively; Initially, it would be favorable in connection with truck tires, each end in the 2 shown printing plates, each with associated force sensor units in each case in pairs, so as to be able to detect so far also Doppelrad axes of trucks with a ride-over process. Although this brings geometrically additional complexity, but can be separated by means of signal processing, such a double-wheeled arrangement easily.

Während in der vorbeschriebenen Weise das Drucksignaleinheit 14 und dessen zeitlicher Verlauf zur Latsch-Längenbestimmung benutzt wurde, ist es alternativ und im Rahmen weiterer Ausgestaltungen der Erfindung möglich, auch die Latsch-Länge mittels der optischen Vorrichtung (z. B. einer von unterhalb durch einen geeigneten Beobachtungsschlitz auf das Profil gerichteten Kameraeinheit) festzustellen. Zu diesem Zweck würde, bei bekannter Geometrie etwa eines solchen Bildfensters, mit welchem die aktuelle Abbildung des überfahrenen Reifenprofils sequentiell erfasst wird, aus der Abfolge der Einzelbilder (bei dem sukzessive das Bildfenster ausfüllendem Profilmuster und wieder freigegebenem Profilmuster beim Auf- und Abfahren) und Kenntnis einer Bildaufnahmefrequenz durch entsprechende geometrische Auswertung eine Latsch-Länge entsprechend des Überrollvorgangs bestimmbar sein, zusätzlich zu der hier ohnehin unmittelbar in Querrichtung aus dem Bild (Beispiel etwa 4) detektierten Latsch-Breite. Vorteilhaft ergibt es dadurch die Möglichkeit, aus dem Bild bzw. der Bildfolge eine etwaige Latsch-Verformung, z. B. das Ergebnis eines deutlichen Unterdrucks und einer damit verbundenen Reifenverformung, festzustellen.While in the manner described above, the pressure signal unit 14 and whose time course was used for determining the length of the laces, it is alternatively and within the scope of further embodiments of the invention possible to also determine the latency length by means of the optical device (eg a camera unit directed from below through a suitable observation slot on the profile). determine. For this purpose, with known geometry of such an image window, with which the current image of the overrun tire profile is detected sequentially, from the sequence of individual images (in the successive image window filling profile profile and again released profile pattern when driving up and down) and knowledge an image pickup frequency by appropriate geometric evaluation of a lathe length according to the rollover process be determined, in addition to the here anyway directly in the transverse direction from the image (example 4 ) detected Latsch width. Advantageously, this results in the possibility, from the image or the image sequence a possible lat formation, z. As the result of a significant negative pressure and associated tire deformation, determine.

Auch liegt es im Rahmen bevorzugter Weiterbildungen der Erfindung, die Auswerteeinheit 40 zusätzlich und geeignet für vielfältige Autorisierungs-, Bezahl-, Datenübertragungs- und Koordinationsaufgaben einzurichten: So ist es einerseits bevorzugt, der Ausgabeeinheit eine (in den Figuren nicht gezeigte) Transaktions- und/oder Ausgabeeinheit zuzuordnen, mit welcher etwa ein Fahrzeugführer, zusätzlich zu der Ampelanzeige 42, ein genaues detailliertes Messprotokoll erhalten kann, wenn er hierfür einen Bezahlungsvorgang tätigt, alternativ wenn sein Kfz-Kennzeichen (aus der Datenbank 32) als bekannt bzw. autorisiert erkannt wird und so dann ihm über eine nicht gezeigte Drucker- oder andere Ausgabeeinheit, ergänzend oder alternativ etwa über eine drahtlose Kommunikation (E-Mail, sms, usw.) eine konkrete Dateninformation zugeleitet wird. Auch ist es möglich, die Ausgabeeinheit in geeigneter Weise als Teilnehmerin an einer übergeordneten, vernetzten Systemkonfiguration zu verstehen, bei welcher die Einheit der 1 in der Art eines Clients angebunden ist an eine z. B. überregionale, gar deutschlandweite Vernetzung von verschiedenen Stationen, die in der gemäß 2 beschriebenen Weise realisiert sind und das flottengerechte Zusammenführen und Verarbeiten von Reifendruckdaten ermöglichen.It is also within the scope of preferred developments of the invention, the evaluation unit 40 In addition, it is preferable to associate with the output unit a transaction and / or output unit (not shown in the figures), with which, for example, a vehicle driver, in addition to the vehicle operator, can also be set up for a variety of authorization, payment, data transfer and coordination tasks Traffic Light 42 , can receive a detailed and accurate measurement record if he makes a payment transaction, alternatively if his license plate number (from the database 32 ) is recognized as known or authorized and so it is then fed to him via a printer or other output unit, not shown, in addition or alternatively, for example via wireless communication (e-mail, sms, etc.) a concrete data information. It is also possible to understand the output unit in a suitable manner as a participant in a higher-level, networked system configuration in which the unit of the 1 in the manner of a client is connected to a z. B. cross-regional, even Germany-wide networking of different stations, in the according 2 described manner are implemented and enable fleet-compatible merging and processing of tire pressure data.

Eine besonders elegante und bevorzugte Variante und Weiterbildung der Erfindung besteht darin, die optische Erfassungseinheit 18 zu benutzen, um mit dieser zusätzlich und neben den in der vorbeschriebenen Weise erzeugten Reifendruckdaten noch Profiltiefedaten zu ermitteln. Für diesen Zwecke wertet die zentrale Verarbeitungseinheit 22 das von der optischen Erfassungseinheit 18 erzeugte Bildsignal in der Art einer Triangulation aus, um nicht nur ein Reifenbreitesignal zu erhalten, sondern um auch aus einem Profilbild (bzw. einer Abfolge von Profilbildern; typischerweise lassen sich während eines Überfahrvorgangs etwa 3 bis 5 aufeinanderfolgende Profilbilder generieren) eine Profiltiefe zu errechnen. Verwiesen wird diesbezüglich auf den Offenbarungsgehalt der EP 1 952 092 B1 , welche im Hinblick auf die Vorgehensweise zum Erzeugen eines Profiltiefesignals als zur Erfindung gehörig in die vorliegende Anmeldung einbezogen gelten soll. So ist es insbesondere auch bevorzugt, sei es lediglich zur Bestimmung der Profilbreite, s. o, oder aber zum zusätzlichen Ermitteln der Reifenprofiltiefe, die optische Erfassungseinheit mit Beleuchtungsmitteln in Form von streifenförmigen Lichtquellen, typischerweise realisiert durch in einem vorbestimmten Winkel auf das Profil gestrahlte Laser-Streifen, zu realisieren, welche in der Bildaufnahme eine verbesserte und vereinfachte bzw. höher aufgelöste Möglichkeit der Profiltiefemessung bzw. der Reifenbreitenmessung ermöglichen.A particularly elegant and preferred variant and development of the invention is the optical detection unit 18 to use, in addition to this and in addition to the tire pressure data generated in the manner described above to determine profile depth data. For this purpose, the central processing unit evaluates 22 that of the optical detection unit 18 generated image signal in the manner of a triangulation in order not only to receive a tire width signal, but also from a profile image (or a sequence of profile images, typically can generate about 3 to 5 consecutive profile images during a drive over) calculate a tread depth. Reference is made in this regard to the disclosure of the EP 1 952 092 B1 which is to be considered as part of the present application with regard to the procedure for generating a profile depth signal as belonging to the invention. So it is particularly preferred, it is only to determine the profile width, s. o, or else to additionally determine the tire tread depth, the optical detection unit with illumination means in the form of strip light sources, typically realized by laser beam irradiated onto the profile at a predetermined angle, which improves and simplifies the imaging enable resolved possibility of profile depth measurement or tire width measurement.

Insoweit wäre dann die generische Realisierung des Ausführungsbeispiels der 1 zu ergänzen um eine zusätzliche Möglichkeit der geeigneten Ausgabe von Profiltiefedaten, wobei diese dann, entweder kombiniert mit Reifendruckmess-Informationen (und etwa logisch – UND verknüpft) zur Anzeige 42 gelangen, ergänzend und/oder die dem jeweiligen Interessenten, z. B. dem Lkw-Fahrer, zugänglichen Daten informativ vervollständigen.In that regard, then would be the generic implementation of the embodiment of 1 to supplement with an additional possibility of the appropriate output of profile depth data, which then, either combined with tire pressure measurement information (and about logical - AND linked) for display 42 arrive, in addition and / or the respective prospective customer, z. B. the truck driver to complete accessible data informative.

Im Ergebnis entsteht durch die vorliegende Erfindung in überraschend einfacher und eleganter Weise die Möglichkeit, lediglich durch Überfahren mittels des die zu messenden Reifen tragenden Fahrzeugs zuverlässig, in kürzester Messzeit, mit vergleichsweise geringem Hardware-Aufwand und ohne die Notwendigkeit von Stillstandszeiten relevante Reifendruckdaten zu generieren, diese gegebenenfalls durch Reifenprofildaten zu ergänzen, dabei insbesondere noch synergistisch für beide Zwecke optische Erfassungsmittel zu kombinieren und so dafür zur sorgen, dass Reifendruck als auch verkehrskritische und für die Verkehrssicherheit relevante Größe häufiger und zuverlässiger gemessen werden kann.As a result, the present invention provides in a surprisingly simple and elegant manner the possibility of reliably generating tire pressure data that is relevant only by driving over the vehicle carrying the tire to be measured, in the shortest measuring time, with comparatively little hardware expenditure and without the need for downtimes. these optionally supplement by tire profile data, in particular still synergistic for both purposes to combine optical detection means and so ensure that tire pressure and traffic-critical and relevant for traffic safety size can be measured more frequently and more reliable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1952092 B1 [0015, 0015, 0049]

Claims

Device for measuring the tire pressure of a tire provided on a moving vehicle, with measuring means provided on or in a ground for co-operation with the tire ( 14 . 18 . 24 ), which generate an electronically evaluable measuring signal in response to being driven over with the tire, and evaluation means ( 22 . 40 ), which in response to the measurement signal output a tire pressure signal corresponding to the tire pressure, characterized in that the measuring means comprise optical recording means ( 18 ) for detecting a tire width as the lathe width of a lug of the tire forming on the ground, the evaluation means for determining a latitudinal length of the lane from a sequence of tire width data generated by the optical pickup means and / or from a course of one generated by the measuring means Pressure measuring signal, as well as for determining the tire pressure from a determined by Latschlänge and Latschbreite Latschfläche and a force acting on the Latschfläche by the tire force are formed.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring means non-contact acting on the tire temperature sensor means ( 24 ), which are designed to generate a tire temperature signal, and the evaluation means are adapted to process the tire temperature signal in generating the tire temperature dependent tire pressure signal.

Device according to claim 2, characterized in that the temperature sensor means ( 24 ) have an infrared-based temperature sensor directed at a tire sidewall of the tire.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measuring means comprises a force sensor device ( 14 ), which comprise a plurality of force sensors mechanically coupled to each other, designed to be passed over by the vehicle ( 12 ) having.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the plurality of arranged in a direction transversely and / or parallel to the direction of the override force sensors by means of a common, provided for contacting the tire pressure plate is connected.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the force sensor device is designed to generate a sequence of the pressure measuring signal with a frequency in the range between 10 and 500 Hz.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the optical recording means comprise an image pickup unit, which is directed to the tire tread and for generating at least one tire width information having electronically evaluable image is formed for the tire.

Device according to claim 7, characterized in that the optical recording means are designed to generate at least one line-shaped light signal directed at the tire profile, wherein the image acquisition unit detects an image pattern of the light signal on the tire profile and from this enables determination of a tire tread depth measured value as a tire parameter that is additional to the tire pressure signal by the evaluation means.

Device according to claim 7 or 8, characterized in that the optical recording means for generating at least three, preferably at least five consecutive images during the override and / or for generating images with a refresh rate> 1 kHz, preferably> 3 kHz are formed.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the evaluation means optical display means ( 42 ) for visualizing the tire pressure measurement signal and / or another tire parameter value.

Device according to claim 10, characterized in that the display means comprise symbol and / or threshold means for outputting a mean of a digital, chrominance or symbol signal dependent on at least one predetermined threshold value.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the measuring means are formed transversely to the direction of the override so that at the same time the tire pressure measurement can take place on several tires of an axle of the vehicle.

Method for measuring the tire pressure of a tire provided on a moving vehicle, in particular a method of operating the device according to any one of claims 1 to 12, comprising the steps of: - determining a latitudinal length of a ground-forming lug of the tire by pressure measurement and / or optical image capture Determining a lathe width of the lathe by means of optical image recording by means of image recording means directed towards the tire profile and Determining the tire pressure from a lathe surface determined from the latitudinal length and the lathe width as well as a tire and / or pressure force acting thereon.

Use of the device according to one of claims 1 to 12 for truck tire pressure measurement in flowing traffic.